一、 该学位授权点基本情况
1.学位授权点内涵
防灾减灾工程及防护工程学科是土木工程学科的二级学科,其核心内容为结构抗风工程、工程结构抗震、结构抗火工程和抗爆工程、以及灾害救援等。防灾减灾工程及防护工程学科的主要任务是:建立和发展用以提高工程结构和工程系统抵御自然灾害和人为灾害的科学理论、设计方法和工程措施,最大限度地减轻未来灾害可能造成的破坏,保证人民生命和财产的安全,保障灾后经济恢复和发展的能力,提高国家重大工程的防灾能力,对我国实施可持续发展战略有着重要作用。
2.该学位授权点的主要研究方向及研究内容
(1)结构风工程
该方向的研究内容主要包括:大气边界层风场模拟、结构风致作用特性、风振机理及风效应控制等。
(2)工程结构抗震
该方向的研究内容主要包括:建筑结构、桥梁与隧道等结构震害机理、地震反应的预测及评估、抗震关键技术与设计方法等。
(3)结构抗火工程和抗爆工程
该方向的研究内容主要包括:火灾与爆炸环境模拟、结构在火灾与爆炸过程中的性能退化机制、结构抗火与抗爆设计方法及结构灾后损伤评估与修复加固等。
3.该学位授权点与相近二级学位授权点的关系
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指工程建设的对象,即建造在地下、地上、水中等的各类工程设施,也指其所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、管理、监测、维护等专业技术。土木工程学科范围涵盖的二级学科有结构工程、桥梁与隧道工程、岩土工程、供热供燃气通风及空调工程、市政工程及防灾减灾工程及防护工程。其中,防灾减灾工程及防护工程学科针对土木工程对象,通过综合应用土木工程和其他学科的理论与技术,建立与发展以提高土木工程结构和工程系统抵御人为和自然灾害能力为目的的科学理论、设计方法和工程技术,重点研究风、地震、火、爆炸等灾害作用模型,及灾害环境下材料-结构-工程的破坏力学、灾变规律、灾害预防与控制的理论及技术问题。
二、申请增列该学位授权点的必要性和可行性
1.社会对该学科人才的需求情况
基础设施防灾减灾能力相对薄弱与国家社会对防灾减灾能力需求的日益提高之间的显著矛盾,使得国家对基础设施防灾减灾人才的需求巨大。防灾减灾工程及防护工程学科肩负着培养基础设施防灾减灾人才队伍、提升基础设施防灾减灾技术水平的重任。国内具有土木工程一级学科的高校很多都已经开设了防灾减灾工程及防护工程学科,并随着国家对防灾减灾领域人才与技术需求层次的不断提升,防灾减灾工程及防护工程学科在很多高校土木工程学科下已显示出突出的学科地位和引领作用。在东北林业大学土木工程一级学科下增列防灾减灾工程及防护工程二级学科将对我校申请土木工程一级学科博士点提供有力的支撑。同时,防灾减灾工程及防护工程学科也是学校林业与林区特色的需求所在。
2.申请增列该学位授权点的目的
防灾减灾工程及防护工程学科肩负着提高我国土木工程基础设施抗灾能力的重任。我国不仅是世界上自然灾害多发的国家,而且是世界上蒙受自然灾害最为深重的国家之一。全球一些主要的自然灾害,如地震灾害、飓风、洪涝、山崩、滑坡、泥石流在我国都是相当严重。在相当长的一段时间,土木工程设计建造以满足使用功能为主要考虑,而抵抗强风、地震等自然灾害和人为灾害的能力储备不足。随着我国工业化、信息化和城镇化进程明显加快,城镇人口密度增加,社会财富聚集,建筑、桥梁等基础设施防灾设防标准也相应提高,这与我国基础设施承载力超负荷,达不到设防标准形成巨大矛盾。在这一点上,防灾减灾工程及防护工程学科肩负着提高我国土木工程基础设施抗灾能力的重任。
防灾减灾工程及防护工程学科代表着土木工程学科升级版的重要方面。科技推动与经济发展需求下的土木工程基础设施功能越来越强大,呈现出体量增大、跨度增长、高度增加等趋势,其安全性更加重要,在强灾害作用下结构响应呈现出动力特性明显,大变形、非线性,以及灾害作用与结构响应强耦合的特点,这些复杂土木工程问题的解决单纯依赖传统的静力学分析已经远远不够,需要土木工程领域内新兴学科的涌现与发展。因此,防灾减灾工程及防护工程学科以解决复杂土木工程问题,提高土木工程防灾减灾能力为主要目标,呈现出土木工程学科升级版的重要特征,其发展对于推动土木工程学科进步与丰富土木工程学科内涵具有重要意义。
3.本单位申请增列该学位授权点已具备的基础
防灾减灾工程及防护工程是一个具有显著综合交叉性的新兴学科,它涵盖各种自然和人为灾害发生条件、发展规律、监测和预报、工程防治和灾时应急措施等科学技术难题。按现行学科体系来说,防灾减灾工程及防护工程涉及地质、力学、地震工程、建筑学、结构工程、桥梁工程、管理等学科的相关专业领域。我院教师的专业知识背景可基本实现对这些领域的全覆盖,师资力量较为充足,人才培养质量较高,可形成稳定的教学团队,能够完成授课与人才培养任务。
此外,该学科申报团队中的几位教师在防灾减灾工程及防护工程相关研究方向已经开展了多年的研究,相关研究涉及:基础设施风灾的防灾减灾工程、地震灾害的防震减灾工程、爆炸与火灾的防灾减灾工程、以及灾害应急管理系统等,近五年来承担的科研项目包括:国家自然科学基金、国家科技支撑计划、以及省、市级科研项目等,发表了SCI、EI等高水平论文数十篇。目前,我院已具备结构实验室、桥梁实验室以及材料与力学实验室,正在筹建流场观测风洞实验室、设备先进、环境优良,高性能计算中心。
综上,我院已经具备增列防灾减灾工程及防护工程二级学科的基础条件。
4.该学位授权点的发展前景
近期,“十三五”国家科技部重点研发计划专门设置了“公共安全风险防控与应急技术装备”重点专项。专项中,地震、风灾、火灾等灾害作用下的土木工程损伤机理、破坏模式、状态评估、安全监控等内容占有很高的比例,说明防灾减灾工程及防护工程学科研究方向与其具有很大的契合度,表明土木工程防灾减灾在国家公共安全领域的重要地位,充分体现了面向防灾减灾工程及防护工程学科的需求已经上升到了国家科技战略层面。因此,我校应该瞄准土木工程学科发展趋势,抓住国家发展防灾减灾重大战略机遇,增列防灾减灾工程及防护工程学科,这对于优化我校土木工程学科结构、挖掘我校工科潜力具有重要的意义。
三、该学位授权点的人才培养方案
1.培养目标
毕业生应掌握防灾减灾工程及防护工程学坚实的基础理论和系统的专业知识,了解该学科的现状和发展趋势;通过参加科研项目及工程实践,培养学生的创新精神、严谨求实勇于探索的科学态度及团队协作能力;熟练地掌握一门外语,能阅读本专业的外文资料及撰写学术论文;具备较强的计算机应用能力;培养学生具备从事学科相关的教学、科研、设计、施工及管理等工作的能力。
2.生源要求和选拔方式
生源要求:具有国民教育序列大学本科学历、学士学位获得者。
要求考生应德智体全面发展,符合国家、教育部及东北林业大学招生政策和生源要求,具有学士学位和良好的外文基础,具备一定的专业基础理论知识,具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的基本素质和能力。
选拔方式:从相关专业与领域的硕士推免生及全国研究生入学考试学校土木工程学科录取者中择优选拔。
3.课程体系的设计方案及依据
根据学科方向以及培养目标需要,课程体系拟定方案为:课程分为公共课、专业必修课和专业选修课,应修学分为15-20学分,其中必修13学分,选修7-12学分。公共课、专业必修课是达到硕士学位基本规格的保证,专业选修课以适应学生在某方面的兴趣爱好,发挥特长,扩大学生知识面为目的。所有课程均制定教学大纲,课程教学大纲包括教学目标、课程内容、主要授课形式、考试形式和要求、参考书目等。课程中突出动力学、灾害学知识,强化对学生计算能力、实验能力的培养。
4.培养和学位的基本要求
人才培养环节包括:理论课程学习、社会实践、专题学术活动、学位论文撰写与答辩等。结合学科自身特点,要求学生积极参与科技创新活动,参与国内外高水平学术会议,把握该领域的国际发展前沿,不断提高自身的创新能力。
硕士生采取课程学习与论文并重的原则,用于学位论文研究时间不得少于1年,培养流程包括:制定培养计划、开题报告、中期考核、论文答辩。学位论文有开题答辩、中期考核、导师按季度检查、学科组按年度检查、行内专家审查评阅等措施保证论文质量和进度。
在攻读硕士学位期间,必修课总学分不低于13学分,公开发表与学位论文密切相关的学术论文,研究成果必须具有创新性。学位要求具体包括:
(1)熟练掌握学科基础课程知识;
(2)了解本领域研究国内外现状、学位论文应选题新颖,论文具有一定的创新性,要具有一定的难度、深度、广度,要有充分的计算或实验工作;
(3)具有一定的社会实践锻炼;
(4)具备从事学科相关领域科学研究或独立承担专门技术工作的能力。
四、该学位授权点的建设规划
(1)加大导师队伍建设力度,通过加强在校导师培训、优秀教师引进及聘用相关领域专家等多种方式不断优化导师队伍,培养和打造一支具有较高理论水平和丰富实践经验的师资队伍。
(2)加强学科教学内容改革和课程体系建设,围绕人才培养目标和培养模式,精选教学内容,优化课程体系,重视实践教学,加强学位论文的指导和管理工作,积极鼓励研究生开展创新性研究。
(3)加强学科相关实验条件建设,鼓励自主研发试验设备,建立良好的实验室开放制度,不断改善实验条件。
(4)针对学科重点研究方向及相关方向,积极申报国家级、省级科研项目,努力开展科研工作,形成优秀成果,发表高水平论文,申报专利及奖项。
(5)积极探索产学研结合培养高层次人才的有效途径,强化研究生实践能力和创新能力的培养。
(6)加强和国内外高校及同行的交流,学习借鉴外校宝贵经验,提高我校防灾减灾工程及防护工程学科的办学质量和水平,提高学校和学科社会影响力。
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